專利名稱：無(wú)線通信系統(tǒng)中用于生成報(bào)頭序列的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及在無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的產(chǎn)生報(bào)頭序列的裝置和方法，并且更具體地，涉及用于產(chǎn)生指示幀同步或數(shù)據(jù)實(shí)體(existence)的報(bào)頭序列的裝置和方法。
背景技術(shù)：
通常，無(wú)線通信系統(tǒng)是指支持無(wú)線電通信業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，并且無(wú)線通信系統(tǒng)包括用于無(wú)線通信的UTRAN(UMTS(通用移動(dòng)電信系統(tǒng))地面無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò))和UE(用戶設(shè)備)。UTRAN和UE使用傳輸幀執(zhí)行無(wú)線通信，為交換傳輸幀，要求傳輸幀彼此同步。為此，UTRAN發(fā)送sync(同步)信號(hào)，使UE可以識(shí)別幀的開始點(diǎn)。接著UE通過(guò)接收UTRAN發(fā)送的同步信號(hào)來(lái)檢查UTRAN的幀定時(shí)。
被UTRAN和UE事先選擇特定的報(bào)頭序列典型地用于同步信號(hào)。當(dāng)指示幀定時(shí)的報(bào)頭序列被基于突發(fā)(burst-by-burst)(斷續(xù)地)不連續(xù)地發(fā)送時(shí)，報(bào)頭序列的接收性能(能力)依賴于非周期的自相關(guān)特性。
此外，為獲得幀定時(shí)，指示時(shí)隙同步的序列用于報(bào)頭序列。W-CDMA(寬帶碼分多址接入)UMTS系統(tǒng)、FDD(頻分雙工)UMTS系統(tǒng)和TDD(時(shí)分雙工)UMTS系統(tǒng)的每個(gè)幀中具有多個(gè)時(shí)隙。因此，F(xiàn)DD UMTS系統(tǒng)具有指示時(shí)隙開始點(diǎn)(同步)的時(shí)隙同步信號(hào)，而TDD UMTS系統(tǒng)每個(gè)時(shí)隙中具有用于時(shí)隙同步的中置信號(hào)。與幀同步信號(hào)類似，時(shí)隙同步信號(hào)和中置信號(hào)也是事先由UTRAN和UE選擇并斷續(xù)地發(fā)送的。
而且，使用W-CDMA技術(shù)的BRAN(寬帶無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)(或BRAN超級(jí)(hyper)接入系統(tǒng))通過(guò)在時(shí)分基礎(chǔ)上對(duì)幀的分割來(lái)將數(shù)據(jù)發(fā)送到多個(gè)用戶。即使在BRAN系統(tǒng)中，指示幀開始的幀報(bào)頭碼也存在于該幀開始點(diǎn)上的特定時(shí)段上。此外，由于各個(gè)用戶的數(shù)據(jù)可以在一個(gè)幀中無(wú)規(guī)律地發(fā)送，所以指示數(shù)據(jù)開始點(diǎn)的突發(fā)報(bào)頭碼存在于數(shù)據(jù)的頭部。因此，為識(shí)別數(shù)據(jù)的發(fā)送開始點(diǎn)，UE應(yīng)該接收數(shù)據(jù)報(bào)頭碼。即，為接收數(shù)據(jù)，UE應(yīng)該獲得數(shù)據(jù)開始點(diǎn)上的同步。為了同步，在接收數(shù)據(jù)之前，UE獲得每一個(gè)系統(tǒng)普遍使用的報(bào)頭信號(hào)。參照?qǐng)D1描述包括報(bào)頭信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)。
圖1示出了BRAN系統(tǒng)中使用的通常的幀結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D1，幀報(bào)頭101表示幀的開始點(diǎn)，用在檢測(cè)來(lái)自UTRAN的信號(hào)的同步。幀報(bào)頭101在被發(fā)送之前，先經(jīng)過(guò)QPSK(四相相移鍵控)調(diào)制。廣播信道(BCH)102用于將BRAN通信過(guò)程中所需的系統(tǒng)信息廣播到UTRAN覆蓋范圍中的每一個(gè)UE。第一突發(fā)報(bào)頭103表示斷續(xù)發(fā)送的第一突發(fā)數(shù)據(jù)的開始點(diǎn)。第一數(shù)據(jù)信道104表示發(fā)送第一數(shù)據(jù)的部分。在第一數(shù)據(jù)信道104上發(fā)送的第一數(shù)據(jù)在被發(fā)送之前，先經(jīng)過(guò)QPSK(四相相移鍵控)、16QAM(16正交調(diào)幅)和64QAM(64正交調(diào)幅)調(diào)制中的任何一種調(diào)制。如圖1所示的幀格式包括N個(gè)突發(fā)報(bào)頭和N個(gè)后續(xù)的數(shù)據(jù)信道。
在上文的描述中，根據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)使用由UTRAN(發(fā)送器)和UE(接收器)事先選擇的序列(多種報(bào)頭序列)指示幀同步、時(shí)隙同步或數(shù)據(jù)實(shí)體。由于序列是根據(jù)突發(fā)而斷續(xù)發(fā)送的，所以序列具有良好的非周期自相關(guān)特性。參照?qǐng)D2，將描述一般的報(bào)頭發(fā)送器的結(jié)構(gòu)。
圖2說(shuō)明了UTRAN中的發(fā)送報(bào)頭序列的報(bào)頭發(fā)送器的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D2，報(bào)頭生成器200產(chǎn)生復(fù)報(bào)頭信號(hào)，并將所產(chǎn)生的復(fù)報(bào)頭信號(hào)提供給第一基帶濾波器210和第二基帶濾波器215。具體地，I(I平面)序列信號(hào)，即從報(bào)頭生成器200產(chǎn)生的報(bào)頭信號(hào)的實(shí)分量信號(hào)被提供給第一基帶濾波器210，而Q(正交平面)序列信號(hào)，即報(bào)頭信號(hào)的虛分量信號(hào)被提供給第二基帶濾波器215。第一基帶濾波器210和第二基帶濾波器215將來(lái)自報(bào)頭生成器200的I信號(hào)和Q信號(hào)分別濾波成I(I-arm)基帶信號(hào)和Q(Q-arm)基帶信號(hào)。從第一基帶濾波器210輸出的基帶信號(hào)提供給乘法器220，同時(shí)第二基帶濾波器215輸出的基帶信號(hào)提供給乘法器225。乘法器220將從第一基帶濾波器210輸出的信號(hào)乘以載波信號(hào)cos(2πfct)，并將其輸出信號(hào)提供給加法器230。而且乘法器225將從第二基帶濾波器215輸出的信號(hào)乘以載波信號(hào)sin(2πfct)，并將其輸出信號(hào)提供給加法器230。加法器230將從乘法器220的輸出的信號(hào)與從乘法器225輸出的信號(hào)相加，并將相加的輸出信號(hào)提供給天線(未示出)。在圖2的傳統(tǒng)的報(bào)頭發(fā)送器中，在經(jīng)過(guò)QPSK調(diào)制之后，將其上沒(méi)有添加任何糾錯(cuò)信息的報(bào)頭發(fā)送。
下面，參考圖3，說(shuō)明一般的報(bào)頭接收器的結(jié)構(gòu)。
圖3說(shuō)明了UE中用于檢測(cè)從發(fā)送器發(fā)送的報(bào)頭的報(bào)頭接收器的結(jié)構(gòu)。在圖3中，為方便起見，省略了RF(射頻)部分、IF(中頻)部分和濾波部分。
參照?qǐng)D3，將接收的RF信號(hào)r(t)提供給乘法器320和325。為進(jìn)行下變換，乘法器320將信號(hào)r(t)乘以載波信號(hào)cos(2πfct)，并將下變換的I分量信號(hào)提供給第一基帶濾波器310。而且，為進(jìn)行下變換，乘法器325將信號(hào)r(t)乘以載波信號(hào)sin(2πfct)，并將下變換的Q分量信號(hào)提供給第二基帶濾波器315。第一基帶濾波器310對(duì)從乘法器320中輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波，并將其輸出信號(hào)作為I分量信號(hào)提供給匹配濾波器300。第二基帶濾波器315對(duì)從乘法器325中輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波，并將其輸出信號(hào)作為Q分量信號(hào)提供給匹配濾波器300。報(bào)頭生成器330產(chǎn)生I分量報(bào)頭信號(hào)和Q分量報(bào)頭信號(hào)，并將所產(chǎn)生的報(bào)頭信號(hào)提供給匹配濾波器300。匹配濾波器300檢測(cè)從第一和第二基帶濾波器310和315輸出的I和Q分量信號(hào)和從報(bào)頭生成器330輸出的I和Q分量報(bào)頭信號(hào)之間的相關(guān)性，然后將所檢測(cè)的相關(guān)值提供給決定部分340。決定部分340將從匹配濾波器300輸出的相關(guān)值和在接收器中事先設(shè)置的唯一絕對(duì)閾值進(jìn)行比較。根據(jù)比較結(jié)果，如果從匹配濾波器300輸出的相關(guān)值高于或等于閾值，則決定部分340輸出報(bào)頭獲得指示信號(hào)。否則，如果從匹配濾波器300輸出的相關(guān)值低于閾值，則決定部分340輸出報(bào)頭獲得失敗信號(hào)。
如上所述的傳統(tǒng)接收器，使用相關(guān)特性以檢測(cè)報(bào)頭。在這種情況中，報(bào)頭檢測(cè)性能依賴于報(bào)頭的非周期自相關(guān)性。因此，如上所述，為達(dá)到接同步，必須將具有良好非周期自相關(guān)性的代碼用做報(bào)頭信號(hào)。
如上所述，在BRAN系統(tǒng)中使用的報(bào)頭分類成指示一個(gè)幀的開始點(diǎn)的幀報(bào)頭和指示突發(fā)數(shù)據(jù)的發(fā)送開始點(diǎn)的突發(fā)報(bào)頭。幀報(bào)頭中的下行鏈路幀報(bào)頭信號(hào)應(yīng)該具有至少32比特的長(zhǎng)度，并且突發(fā)報(bào)頭中的下行鏈路突發(fā)報(bào)頭信號(hào)應(yīng)該具有至少16比特的長(zhǎng)度。此外突發(fā)報(bào)頭中的上行鏈路突發(fā)報(bào)頭信號(hào)應(yīng)該具有至少32比特的長(zhǎng)度。即，即使相同的系統(tǒng)也需要具有多種長(zhǎng)度的報(bào)頭信號(hào)。在產(chǎn)生具有多種長(zhǎng)度的報(bào)頭信號(hào)中，最好使用公共的報(bào)頭生成器，而不使用產(chǎn)生具有不同長(zhǎng)度的報(bào)頭信號(hào)的多個(gè)分離的報(bào)頭生成器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的用于產(chǎn)生幀報(bào)頭序列的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)中用于產(chǎn)生檢測(cè)同步的報(bào)頭序列的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)中用于產(chǎn)生檢測(cè)數(shù)據(jù)開始點(diǎn)的突發(fā)報(bào)頭序列的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)中用于同時(shí)產(chǎn)生幀報(bào)頭序列和突發(fā)報(bào)頭序列的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)中用于產(chǎn)生具有良好非周期自相關(guān)性的報(bào)頭序列的裝置和方法。
為實(shí)現(xiàn)上述和其它目的，提供一種通過(guò)接收具有給定長(zhǎng)度的第一序列產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的非周期回歸多路復(fù)用(ARM)碼的方法。該方法包括步驟(a)通過(guò)將第一序列乘以在+1和-1之間交替的、長(zhǎng)度與第一序列相同的第二序列來(lái)輸出第三序列；(b)通過(guò)時(shí)分多路復(fù)用第一序列和第三序列輸出第四序列；(c)當(dāng)?shù)谒男蛄械拈L(zhǎng)度與預(yù)定長(zhǎng)度不同時(shí)，重新指定第四序列為第一序列，并返回步驟(a)；以及(d)當(dāng)?shù)谒男蛄械拈L(zhǎng)度與預(yù)定長(zhǎng)度相同時(shí)，輸出第四序列作為ARM碼。第一序列是通過(guò)在2比特可能的組合中選擇一個(gè)來(lái)產(chǎn)生的。
而且，為實(shí)現(xiàn)上述和其它目的，提供一種通過(guò)接收具有給定長(zhǎng)度的第一序列產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的非周期回歸多路復(fù)用(ARM)碼的裝置。該裝置包括乘法器，用于通過(guò)將第一序列乘以在+1和-1之間交替的、長(zhǎng)度與第一序列相同的第二序列來(lái)輸出第三序列；多路復(fù)用器，用于時(shí)分多路復(fù)用第一序列和第三序列；以及控制器，用于重新指定從多路復(fù)用器輸出的序列為第一序列，并將該重新指定的序列再輸入到該乘法器和多路復(fù)用器中，直到產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的ARM碼為止。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1示出了BRAN系統(tǒng)中使用的一般幀格式；圖2示出了UTRAN中用于發(fā)送報(bào)頭的公共報(bào)頭發(fā)送器的結(jié)構(gòu)圖3示出了在UE中用于檢測(cè)發(fā)送器發(fā)送的報(bào)頭的公共報(bào)頭接收器的結(jié)構(gòu)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于產(chǎn)生長(zhǎng)度為16的復(fù)ARM碼的生成器；圖5示出了用于基于突發(fā)之上測(cè)量從發(fā)送器發(fā)送的信號(hào)的相關(guān)性的方法；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的報(bào)頭生成裝置的基本結(jié)構(gòu)；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的報(bào)頭生成裝置的基本結(jié)構(gòu)；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于產(chǎn)生長(zhǎng)度為32的復(fù)ARM碼的生成器的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下文將參考附圖，說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面的描述中。由于已知的功能或結(jié)構(gòu)可能在不必要的細(xì)節(jié)上會(huì)混淆本發(fā)明，所以對(duì)這些已知的功能或結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)不進(jìn)行描述。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的報(bào)頭序列可以在BRAN系統(tǒng)中使用，BRAN系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)正在草擬過(guò)程中。通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例新近提出的“報(bào)頭序列”將稱為“非周期回歸多路復(fù)用(ARM)碼”。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種裝置和方法，用于產(chǎn)生在檢查系統(tǒng)同步、幀同步、時(shí)隙同步或數(shù)據(jù)實(shí)體中使用的ARM碼。而且，將參照BRAN系統(tǒng)中使用的突發(fā)報(bào)頭或幀報(bào)頭來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。此外，ARM碼可以在需要使用具有優(yōu)良非周期自相關(guān)性的序列的任何系統(tǒng)中使用。
此外，對(duì)于幀報(bào)頭或突發(fā)報(bào)頭，BRAN系統(tǒng)使用具有良好相關(guān)特性并具有長(zhǎng)度為2的次冪的報(bào)頭信號(hào)。這是因?yàn)閳?bào)頭信號(hào)的獲得性能的降低導(dǎo)致了難于檢測(cè)同步，因而不能在發(fā)送器和接收器之間進(jìn)行無(wú)線通信。而且一旦無(wú)法檢測(cè)指示數(shù)據(jù)實(shí)體的突發(fā)報(bào)頭，接收器就不能接收數(shù)據(jù)。此外，應(yīng)該注意，報(bào)頭是基于突發(fā)而發(fā)送的(斷續(xù)地)，而不是連續(xù)地發(fā)送。
參照?qǐng)D5，將根據(jù)接收器如何測(cè)量從發(fā)送器方基于突發(fā)而發(fā)送的報(bào)頭的相關(guān)性來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖5示出了接收器如何測(cè)量從發(fā)送器方基于突發(fā)而發(fā)送的信號(hào)的相關(guān)性。具體地，圖5示出了用于測(cè)量發(fā)送器方基于突發(fā)而發(fā)送的報(bào)頭與接收器接收的從該發(fā)送器發(fā)送的報(bào)頭信號(hào)沒(méi)有正確地同步的狀態(tài)中的相關(guān)性的方法。
參照?qǐng)D5，發(fā)送器首先將基于突發(fā)的報(bào)頭信號(hào)501發(fā)送到接收器。在此，由于接收器不知道該發(fā)送器發(fā)送的報(bào)頭信號(hào)501的開始點(diǎn)，接收器將連續(xù)計(jì)算從在給定時(shí)間點(diǎn)開始的、對(duì)應(yīng)于報(bào)頭信號(hào)501的長(zhǎng)度的時(shí)間Δintegration中接收的信號(hào)和在接收器中事先設(shè)置的報(bào)頭信號(hào)之間的相關(guān)性。所設(shè)置的報(bào)頭信號(hào)是由接收器和發(fā)送器之間的協(xié)議而事先設(shè)置的信號(hào)。接收器例如為UE，發(fā)送器例如為UTRAN。
即，圖5示出了報(bào)頭信號(hào)501的實(shí)際發(fā)送時(shí)段與接收器計(jì)算相關(guān)的時(shí)段不一致的情況。如果報(bào)頭信號(hào)501的實(shí)際發(fā)送時(shí)段和接收器計(jì)算相關(guān)的時(shí)段之間的時(shí)間差是Δoffset，則僅在執(zhí)行在從發(fā)送器發(fā)送的報(bào)頭信號(hào)和在接收器中產(chǎn)生的所設(shè)置的報(bào)頭信號(hào)之間的相關(guān)的時(shí)段Δintegration中的時(shí)段時(shí)間Δreal中，接收器計(jì)算所接收的報(bào)頭信號(hào)和所設(shè)置的報(bào)頭信號(hào)之間的相關(guān)。因?yàn)樵跁r(shí)段Δoffset中沒(méi)有報(bào)頭信號(hào)從發(fā)送器發(fā)送，并且時(shí)段Δno_signal的長(zhǎng)度與時(shí)段Δoffset的長(zhǎng)度相同，所以不執(zhí)行發(fā)送器發(fā)送的報(bào)頭信號(hào)和接收器中產(chǎn)生的設(shè)置的報(bào)頭信號(hào)之間的比較。因此，實(shí)際相關(guān)值等于時(shí)段Δintegration中的時(shí)間Δreal中的相關(guān)值。這可以通過(guò)下式表示式(1)Cor=ΣΔrealr(t)·s*(t)]]>在式(1)中，Cor表示相關(guān)值，r(t)表示接收的信號(hào)，s(t)表示接收機(jī)中產(chǎn)生的設(shè)置的報(bào)頭信號(hào)，以及s*(t)表示s(t)的共軛復(fù)數(shù)。
更具體地，如果報(bào)頭信號(hào)的實(shí)際發(fā)送時(shí)段和接收器計(jì)算相關(guān)的時(shí)段之間的時(shí)段差Δoffset是τ，則式(1)可以表示為式(2)Cor=Σt=0N-τs(t)·s*(t+τ)]]>在式(2)中，N表示報(bào)頭的長(zhǎng)度，此長(zhǎng)度等于時(shí)段Δintegratio。
通常，當(dāng)計(jì)算序列s(t)的相關(guān)值時(shí)，該序列被稱為“非周期序列”。當(dāng)時(shí)間偏差Δoffset具有值τ時(shí)，用于報(bào)頭信號(hào)的非周期序列是具有低相關(guān)值的優(yōu)良的序列，即，當(dāng)沒(méi)有獲得同步時(shí)，該優(yōu)良序列具有較低的相關(guān)值，并僅當(dāng)獲得同步時(shí)，才具有較高的相關(guān)值。但是，具有優(yōu)良性能的非周期序列實(shí)際上并不常見。因此，就非周期序列而言，本發(fā)明提供一種產(chǎn)生具有優(yōu)良的代碼的方法。該非周期序列，即本發(fā)明提供的報(bào)頭信號(hào)，當(dāng)其長(zhǎng)度N為2n(N＝2n)時(shí)，可以認(rèn)為是優(yōu)良的非周期序列。
現(xiàn)在為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生具有優(yōu)良屬性的非周期序列的方法，將參考非周期序列的幾種特性。
通常，具有長(zhǎng)度N的非周期序列{ai}的相關(guān)Cτ表示為式(3)Cτ=Σi=0N-τa(i)·a*(i+τ)]]>在式(3)中，如果具有長(zhǎng)度N的非周期序列是{(-1)i·ai}，則{(-1)i·ai}的相關(guān)C′τ表示為式(4)C′τ=Σi=0N-τ(-1)ia(i)·(-1)i+τa*(i+τ)]]>=Σi=0n-τ(-1)2i+τa(i)·a*(i+τ)]]>=Σi=0N-τ(-1)τa(i)·a*(i+τ)]]>=(-1)τΣi=0N-τa(i)·a*(i+τ)]]>＝(-1)τ·Cτ在下文中，具有長(zhǎng)度N的非周期序列{(-1)i·ai}將稱為bi。然后具有長(zhǎng)度N的復(fù)非周期序列{ai+jbi}的相關(guān)Covτ可以表示為式(5)Corτ=Σi=0N-τ(a(i)+jb(i))·(a(i+τ))*]]>=Σi=0N-τ(a(i)+j(-1)la(i))·(a(i+τ)+j(-1)i+τa(i+τ))*]]>=Σi=0N-τ(a(i)a(i+τ)+(-1)τa(i)a(i+τ)+jΣi=0N-τ(a(i)a(i+τ)-(-1)τa(i)a(i+τ))(-1)l]]>式(5)可以通過(guò)圖6的硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。參考圖6，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的報(bào)頭生成裝置的基本結(jié)構(gòu)。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的報(bào)頭生成裝置的基本結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D6，一旦接收到具有長(zhǎng)度N(例如N＝16)的序列a(i)(其中i＝1，2，…，16)，該裝置將完整無(wú)缺的序列a(i)輸出作為I分量。將序列a(i)提供給乘法器610，同時(shí)還將具有長(zhǎng)度N＝16的信號(hào)+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1提供給乘法器610。乘法器610逐個(gè)元素地將序列a(i)與信號(hào)+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1一一相乘，生成輸出{(-1)i·a(i)}作為Q分量。
在式(4)中，實(shí)部值和虛部值可以分別考慮。為使相關(guān)值變得盡可能地小，實(shí)部和虛部都應(yīng)具有其可能的最小值。參考式(4)，如果τ是偶數(shù)，則虛部變?yōu)椤?”，而實(shí)部不變?yōu)椤?”。相反，如果τ是奇數(shù)，則實(shí)部變?yōu)椤?”，而虛部不變?yōu)椤?”。實(shí)際上，在非周期序列的情況中，實(shí)部和虛部都具有“0”相關(guān)值是不可能。因此，下面將說(shuō)明設(shè)置實(shí)部為可能的最小值的方法。
如果式(5)的實(shí)部稱為“I”，式(5)可以表示為式(6)I=Σi=0N-τa(i)a(i+τ)+(-1)τΣi=0N-τa(i)a(i+τ)]]>＝Cτ+(-1)τCτ在式(6)中，如果指示實(shí)際發(fā)送時(shí)段和接收器計(jì)算相關(guān)的時(shí)段的差Δoffset的τ為奇數(shù)，則實(shí)部I變?yōu)椤?”。否則，如果τ為偶數(shù)，則I=2Σi=0N-τa(i)a(i+τ)]]>。因此，為使當(dāng)τ為偶數(shù)時(shí)的I值變?yōu)椤?’，下列處理被重復(fù)執(zhí)行。即，當(dāng)τ為偶數(shù)時(shí)，2Σi=0N-τa(i)a(i+τ)]]>變?yōu)椤?’這句話意味著當(dāng)長(zhǎng)度為N的具有實(shí)值非周期序列具有偶數(shù)偏置時(shí)，確定的相關(guān)為‘0’。因此，使用下面的屬性。
用于長(zhǎng)度為N/2的非周期序列d(i)的具有實(shí)值的a(i)定義為式(7) k＝0至(N/2)-1在式(7)中，如果τ＝2τ′是偶數(shù)，實(shí)部值可以通過(guò)式(8)計(jì)算。式(8)I=Σi=0N-τa(i)a(i+τ)]]>=2Σi=0N-2τ′a(i)a(i+2τ′)]]>=2Σk=0(N-τ)/2a(2k)a(2k+2τ′)+2Σk=0(N-τ)/2a(2k+1)a(2k+1+2τ′)]]>=2Σk=0(N-τ)/2d(k)d(k+τ′)+2Σk=0(N-τ)/2(-1)kd(k)(-1)k+τ′d(k+τ′)]]>=2Σk=0(N-τ)/2d(k)d(k+τ′)+2(-1)τ′Σk=0(N-τ)/2d(k)d(k+τ′)]]>在式(8)中，如果τ′＝τ/2是偶數(shù)，則I值變?yōu)椤?’。式(8)可以通過(guò)圖7的硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。參考圖7，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的報(bào)頭生成裝置的基本結(jié)構(gòu)。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的報(bào)頭生成裝置的基本結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D7，具有長(zhǎng)度為8的輸入序列d(i)被提供給多路復(fù)用器(MUX)720和乘法器710。同時(shí)，具有長(zhǎng)度為8的信號(hào)+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1也提供給乘法器710。乘法器710逐個(gè)元素地將長(zhǎng)度為8的序列d(i)與具有長(zhǎng)度為8的信號(hào)+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1相乘，然后將其輸出{(-1)id(i)}提供給多路復(fù)用器720。多路復(fù)用器720將輸入信號(hào)d(i)與從乘法器710的輸出{(-1)id(i)}進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用。即乘法器710輸出式(7)表示的序列a(i)。
如果對(duì)d(i)重復(fù)執(zhí)行上述處理，則當(dāng)τ為偶數(shù)時(shí)，實(shí)部值I變?yōu)椤?’。用于以這種方式生成長(zhǎng)度為16的復(fù)ARM碼的生成器在圖4中進(jìn)行說(shuō)明。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于生成長(zhǎng)度為16的復(fù)ARM碼的生成器。將每一個(gè)都是在+1和-1之間進(jìn)行交替的信號(hào)+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1和信號(hào)+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1分別提供給圖6的乘法器610和圖7的乘法器710。即使信號(hào)中+1和-1的順序改變，仍能保持各式所表示的屬性。
參照?qǐng)D4，選擇可能的2比特組合信號(hào){+1，+1}，{+1，-1}，{-1，+1}和{-1，-1}中的一種被作為輸入信號(hào)同時(shí)提供給第一多路復(fù)用器(MUX1)400和乘法器410。同時(shí)，從信號(hào)生成器420中生成的信號(hào){+1，-1}或{-1，+1}提供給乘法器410。乘法器410將該輸入信號(hào)與從信號(hào)生成器420生成的信號(hào)相乘，并將其相乘輸出信號(hào)提供給第一多路復(fù)用器400。第一多路復(fù)用器400接著對(duì)該輸入信號(hào)和從乘法器410輸出的信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用，并輸出4比特序列。從第一多路復(fù)用器400輸出的4比特序列被同時(shí)提供給第二多路復(fù)用器(MUX2)402和乘法器412。同時(shí)從信號(hào)生成器422中生成的信號(hào){+1，-1，+1，-1}或{-1，+1，-1，+1}提供給乘法器412。乘法器412將由第一多路復(fù)用器400輸出的4比特序列與從信號(hào)生成器422生成的信號(hào)相乘，并將其相乘輸出信號(hào)提供給第二多路復(fù)用器402。第二多路復(fù)用器402接著對(duì)從第一多路復(fù)用器400輸出的4比特序列和從乘法器412輸出的信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用，并輸出8比特序列。從第二多路復(fù)用器402輸出的8比特序列被同時(shí)提供給第三多路復(fù)用器(MUX3)404和乘法器414。同時(shí)從信號(hào)生成器424中生成的信號(hào){+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1}或{-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1}提供給乘法器414。乘法器414將從第二多路復(fù)用器402輸出的8比特序列與從信號(hào)生成器424生成的信號(hào)相乘，并將其相乘輸出信號(hào)提供給第三多路復(fù)用器404。第三多路復(fù)用器404接著對(duì)從第二多路復(fù)用器402輸出的8比特序列和從乘法器414輸出的信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用，并輸出16比特序列。從第三多路復(fù)用器404輸出的完整的16比特序列被輸出作為I分量。從第三多路復(fù)用器404輸出的16比特序列還提供給乘法器416。同時(shí)從信號(hào)生成器426中生成的信號(hào){+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1}或{-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1}提供給乘法器416。乘法器416將從第三多路復(fù)用器404輸出的16比特序列與從信號(hào)生成器426生成的信號(hào)相乘，并將其相乘輸出作為Q分量。由此，完成了長(zhǎng)度為16的復(fù)ARM碼的產(chǎn)生。
在圖4所述的信號(hào)生成器的處理中，如果初始2比特輸入信號(hào)是{+1，+1}，則信號(hào)生成器420生成信號(hào){+1，-1}，信號(hào)生成器422生成信號(hào){+1，-1，+1，-1}，信號(hào)生成器424生成信號(hào){+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1}，并且信號(hào)生成器426生成信號(hào){+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1}。接著該裝置產(chǎn)生表1所示的長(zhǎng)度為16的復(fù)ARM碼。
表1

此外，使用與圖7所述的結(jié)構(gòu)一同描述的方法，能夠產(chǎn)生長(zhǎng)度為32的復(fù)ARM碼。參照?qǐng)D8將描述用于產(chǎn)生長(zhǎng)度為32的復(fù)ARM碼的生成器的結(jié)構(gòu)。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于產(chǎn)生長(zhǎng)度為32的復(fù)ARM碼的生成器的結(jié)構(gòu)。在圖8中，第一至第三多路復(fù)用器400-404、乘法器410-416和信號(hào)生成器420-426具有圖4所示的相同的操作，所以為簡(jiǎn)單起見省略它們的詳細(xì)描述。從第三多路復(fù)用器404輸出的16比特序列和從乘法器416輸出的信號(hào)被提供給第四多路復(fù)用器406。第四多路復(fù)用器406接著對(duì)從第三多路復(fù)用器404輸出的16比特序列和從乘法器416輸出的信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用，并輸出32比特序列。從第四多路復(fù)用器406輸出的完整的32比特序列被輸出作為I分量。而且從第四多路復(fù)用器406輸出的32比特序列被提供給乘法器418。同時(shí)從信號(hào)生成器428中生成的信號(hào){+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1}或{-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1}提供給乘法器418。乘法器418將從第四多路復(fù)用器406輸出的32比特序列與從信號(hào)生成器428生成的輸出信號(hào)相乘，并將其相乘輸出作為Q分量。由此，完成了長(zhǎng)度為32的復(fù)ARM碼的產(chǎn)生。
在圖8所述的信號(hào)生成器的處理中，如果初始2比特輸入信號(hào)是{+1，+1}，則信號(hào)生成器420生成信號(hào){+1，-1}，信號(hào)生成器422生成信號(hào){+1，-1，+1，-1}，信號(hào)生成器424生成信號(hào){+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1}，信號(hào)生成器426生成信號(hào){+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1}，以及信號(hào)生成器428生成信號(hào){+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1，+1，-1}。接著該裝置產(chǎn)生表2所示的長(zhǎng)度為32的復(fù)ARM碼。
表2

通過(guò)根據(jù)這種方法生成長(zhǎng)度為2的次冪的ARM碼，能夠生成具有優(yōu)良的非周期特性的長(zhǎng)度為64、128、256……的序列。在上述說(shuō)明中，UTRAN(發(fā)送器)將同步碼發(fā)送給UE(接收器)。但是，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明生成的ARM碼也可以用做從UE(發(fā)送器)發(fā)送到UTRAN(接收器)的報(bào)頭信號(hào)。因此，如果圖2所示的傳統(tǒng)的發(fā)送器(UTRAN或UE)的報(bào)頭生成器包括由本發(fā)明不同實(shí)施例中提出的圖4或8中所示的結(jié)構(gòu)，則該發(fā)送器將使用上述的具有非周期特性的序列。此外，如果圖3所示的接收器(UTRAN或UE)的報(bào)頭生成器包括由本發(fā)明不同實(shí)施例中提出的圖4或8中所示的結(jié)構(gòu)，則該接收器將使用上述的具有非周期特性的序列。
圖4和8所述的ARM碼生成器包括多個(gè)級(jí)聯(lián)的多路復(fù)用器。但是在替代實(shí)施例中，ARM碼生成器可以僅包括一個(gè)多路復(fù)用器，并將該多路復(fù)用器的輸出反饋到其輸入節(jié)點(diǎn)。此外，盡管在圖4和8中沒(méi)有示出，ARM碼生成器還包括用于根據(jù)ARM碼預(yù)定長(zhǎng)度控制輸入、相乘和多路復(fù)用操作的控制器。
本發(fā)明的上述實(shí)施例提供了一種使用圖4和8所示的硬件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生ARM碼的裝置和方法。但是，在替代實(shí)施例中，能夠事先產(chǎn)生由本發(fā)明提出的ARM碼，并且，為了在系統(tǒng)請(qǐng)求時(shí)從存儲(chǔ)器中讀出ARM碼，將所產(chǎn)生的ARM碼存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在這種情況中，不需要單獨(dú)的硬件結(jié)構(gòu)，僅需要一存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)由本發(fā)明提出的ARM碼，以及一控制裝置，用于從該存儲(chǔ)器中讀出所請(qǐng)求的ARM碼。
根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法通過(guò)提供一種具有優(yōu)良自相關(guān)特性的非周期回歸多路復(fù)用(ARM)碼改進(jìn)了報(bào)頭序列的特性，由此改進(jìn)了系統(tǒng)的性能。此外，本發(fā)明能夠使用簡(jiǎn)單的硬件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生具有可變長(zhǎng)度的報(bào)頭信號(hào)，由此提高了硬件的使用效率。從而能夠通過(guò)使用具有優(yōu)良自相關(guān)特性的報(bào)頭序列來(lái)增加同步獲得的可能性。
盡管通過(guò)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，可以從本發(fā)明中產(chǎn)生各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)接收具有給定長(zhǎng)度的第一序列產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的非周期回歸多路復(fù)用(ARM)碼的方法，包括步驟(a)通過(guò)將第一序列乘以在+1和-1之間交替的、長(zhǎng)度與第一序列相同的第二序列來(lái)輸出第三序列；(b)通過(guò)時(shí)分多路復(fù)用第一序列和第三序列產(chǎn)生第四序列，當(dāng)?shù)谒男蛄械拈L(zhǎng)度與預(yù)定長(zhǎng)度相同時(shí)，輸出第四序列作為ARM碼。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一序列是通過(guò)在2比特可能的組合中選擇一個(gè)來(lái)產(chǎn)生的。
3.一種通過(guò)接收具有給定長(zhǎng)度的第一序列產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的非周期回歸多路復(fù)用(ARM)碼的方法，包括步驟(a)通過(guò)將第一序列乘以在+1和-1之間交替的、長(zhǎng)度與第一序列相同的第二序列來(lái)輸出第三序列；(b)通過(guò)時(shí)分多路復(fù)用第一序列和第三序列輸出第四序列；(c)當(dāng)?shù)谒男蛄械拈L(zhǎng)度與預(yù)定長(zhǎng)度不同時(shí)，重新指定第四序列為第一序列，并返回步驟(a)；以及(d)當(dāng)?shù)谒男蛄械拈L(zhǎng)度與預(yù)定長(zhǎng)度相同時(shí)，輸出第四序列作為ARM碼。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中第一序列是通過(guò)在2比特可能的組合中選擇一個(gè)來(lái)產(chǎn)生的。
5.一種通過(guò)接收具有給定長(zhǎng)度的第一序列產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的非周期回歸多路復(fù)用(ARM)碼的裝置，包括乘法器，用于通過(guò)將第一序列乘以在+1和-1之間交替的、長(zhǎng)度與第一序列相同的第二序列來(lái)輸出第三序列；以及多路復(fù)用器，用于時(shí)分多路復(fù)用第一序列和第三序列，直到產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的ARM碼為止。
6.如權(quán)利要求5所示的裝置，其中第一序列是通過(guò)在2比特可能的組合中選擇一個(gè)來(lái)產(chǎn)生的。
7.一種通過(guò)接收具有給定長(zhǎng)度的第一序列產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的非周期回歸多路復(fù)用(ARM)碼的裝置，包括乘法器，用于通過(guò)將第一序列乘以在+1和-1之間交替的、長(zhǎng)度與第一序列相同的第二序列來(lái)輸出第三序列；以及多路復(fù)用器，用于時(shí)分多路復(fù)用第一序列和第三序列；控制器，用于重新指定從多路復(fù)用器輸出的序列為第一序列，并將該被重新指定的序列再輸入到該乘法器和多路復(fù)用器中，直到產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的ARM碼為止。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中第一序列通過(guò)在2比特可能的組合中選擇一個(gè)來(lái)產(chǎn)生的。
全文摘要
披露了一種通過(guò)接收具有給定長(zhǎng)度的第一序列產(chǎn)生具有預(yù)定長(zhǎng)度的非周期回歸多路復(fù)用(ARM)碼的裝置和方法。所述裝置通過(guò)將第一序列乘以在+1和－1之間交替的、長(zhǎng)度與第一序列相同的第二序列來(lái)輸出第三序列。通過(guò)時(shí)分多路復(fù)用第一序列和第三序列，輸出第四序列。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1395766SQ01803910
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2001年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月21日
發(fā)明者金宰烈, 李炫又, 孫仲濟(jì) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社